UÇUCU YAĞLAR VE ELDE EDİLME YÖNTEMLERİ
Uçucu yağlar, bitkilerin yaprak, çiçek, kabuk, meyve, tohum ve köklerinden destilasyon, ekstraksiyon veya presyon yöntemleriyle elde edilirler. Oda sıcaklığında genellikle sıvı formda olup kolayca kristallenebilme özelliğine sahiplerdir ve çoğunlukla renksiz aromatik hidrokarbon karışımlarıdır.
Bitkiye ait karakteristik kokuyu ve lezzeti veren, çok sayıda kimyasal bileşenden oluşan, oda sıcaklığında uçucuözellikte olan ve su ile sürüklenme özelliğine sahip yağımsı karışımlardır. En belirgin özellikleri uçucu ve kokulu olmaları; sabit yağlardan ayrılan en önemli özellikleri ise sulu etanolde çözünebilmeleridir.
UÇUCU YAĞ ELDE ETME YÖNTEMLERİ
Su destilasyonu, çözücü ekstraksiyonu gibi klasik yöntemler ve mikrodalga ekstarksiyonu ve katı-faz mikroekstarksiyonu gibi modern yöntemler bulunmaktadır.
Destilasyon Yöntemi
Destilasyon, sıvıların kaynama noktalarındaki farklardan yararlanılarak gerçekleştirilen bir ayırma yöntemidir. Genelde kaynama noktası düşük bileşikler; az miktarda da kaynama noktası yüksek ve suda çözünen bileşiklerden uçucu yağ elde etmek için destilasyon yöntemi kullanılmaktadır.
Destilasyon yöntemleri, su destilasyonu, buhar destilasyonu ve vakum destilasyonu olmak üzere 3’e ayrılır:
- Su Destilasyonu: Uçucu bileşiklerin eldesinde yaygın olarak kullanılan geleneksel bir yöntemdir. Soğutucu ile ilişkilendirilen bir cam balon içerisinde su ve bitki materyalinin 2-8 saat süre ile kaynatılması ve su buharı ile birlikte hareket eden yağ moleküllerinin soğutucuda yoğunlaştırılıp sudan ayrıştırılması esasına dayanır. Su destilasyonu toz halindeki materyallerde (kök ya da odun unu gibi) en iyi sonucu vermektedir.
- Buhar Destilasyonu: Cam kap içerisine yerleştirilen taze bitki materyaline basınç yardımıyla buhar uygulanır, yağ damlacıklarını beraberinde sürükler ve toplama kabına getirir; yağ burada yoğunlaştırılarak sudan ayrıştırılır.
- Vakum Destilasyonu: Kaynama noktaları yüksek olan bileşikleri elde etmek amacıyla sıcaklığı artırmak yerine basıncı düşürmek yönteminin daha etkili olması esasına dayanır. Basınç bir kez bileşiğin buhar basıncının altına indirilirse, kaynama ve destilasyon işlemi başlar.
Ekstraksiyon Yöntemi
Ekstraksiyon işlemi geleneksel ve yeni metotlar olmak üzere iki gruba ayrılır. Sokselet ekstraksiyonu ve maserasyon işlemi geleneksel yöntemlerdendir ve işlem süresi uzun olup büyük miktarlarda çevreyi kirletici çözücüler kullanılır. Süperkritik sıvı ve mikrodalga ekstraksiyonu ise son yıllarda geliştirilen hızlı, etkin ve modern yöntemler arasında yer alır.
- Çözücü Ekstraksiyonu: Geleneksel ekstraksiyon yöntemidir, bitki materyali, direkt olarak oda sıcaklığında çözücünün içerisine batırılabileceği gibi bir sokselet içerisinde organik çözücü ile de kaynatılır. Ekstraksiyon sırasında düşük sıcaklık kullanılması, bu yöntemin buhar destilasyonuna göre avantajıdır. Düşük sıcaklık, elde edilen uçucu yağın buhar destilasyonuna göre daha doğal bir içerik oluşturmasını sağlar. Ekstraksiyon sonrası yoğunlaştırma işlemi sırasında molekül ağırlığı düşük uçucu bileşiklerin kaybı ve ekstraksiyon sonrası geri kalan çözücü bu yöntemin dezavantajlarıdır. Bu dezavantaj hem ekonomik hem de çevre kirliliği açısından oldukça önemlidir.
- Süperkritik Sıvı Ekstraksiyonu: Daha az çözücü harcayan, ekstraksiyon süresi daha kısa olan ve normal koşullarda yüksek sıcaklıkta çözünen bileşikleri ayrıştırma özelliği olan bir yöntemdir. Süperkritik sıvı ekstraksiyonu aslında bir çözücü ekstraksiyonudur; organik çözücüler yerine, süperkritik sıvı özelliği gösteren maddeler çözücü olarak kullanılır. Süperkritik sıvılar sıvı ve gaz arasında olan maddelerdir.
- Mikrodalgayla Ekstraksiyonu: . Mikrodalga elektromanyetik radyasyon olup genellikle doğal ürünlerde ekstraksiyon gerçekleştirilmektedir. Polar moleküller ve iyonik türlerin bulunduğu durumlarda daha hızlı enerji yayılması gerçekleşir. Mikrodalga ısıtmasının avantajı moleküllerin kutuplarındaki yükseltgenen zayıf hidrojen bağlarının bozundurulmasıdır; klasik temas yoluyla ısı iletimi yöntemlerinin aksine, mikrodalgalar numunenin tamamını aynı anda ısıtır.
- Sıkıştırılmış Çözücü Ekstraksiyonu: Ekstraksiyon süresi, çözücü tüketimi, verim ve tekrarlanabilirlik gibi avantajları vardır. Yöntemin etkinliğini artırmak için yüksek basınç ve sıcaklıkta organik çözücüler kullanılır. Sıcaklığın artması, ekstraksiyonun kinetiğini hızlandırırken, yükseltilen basınç ile de çözücüyü sıvı halde tutarak güvenli ve hızlı bir ekstraksiyon sağlanır.
- Katı-Faz mikroekstraksiyon: Bu yöntemde örnek hazırlama, ekstraksiyon ve yoğunlaştırma aşamaları çözücü içermeyen tek bir aşamada birleştirilmiştir; işlem süresi ve maliyetlerde önemli kazançlar sağlanmış ve teşhiste iyileşmeler görülmüştür. Basit, düşük maliyetli, temiz ve konsantre ekstrakt eldesi ile kütle spektrometre uygulamaları için uygun bir yöntemdir.
Çok Yönlü Ekstraksiyon Yöntemleri
Bu yöntemde hem zaman hem de harcanan kimyasal miktarı bakımından azalma vardır.
Mekanik Yöntem (Presleme)
Bazı turunçgillerin kabuklarındaki uçucu bileşikler destilasyon yöntemi uygulandığında bozunur. Bu gibi meyvelerin kabukları bez bir torbaya konulur ve soğuk hidrolik preslerde sıkılarak uçucu yağlar elde edilir.
Kaynak:
- Kılıç A. Uçucu Yağ Elde Etme Yöntemleri. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, (2008) 10 (13): 37-45.
- Kaya D. ve Günç Ergönül P. Uçucu Yağları Elde Etme Yöntemleri, Gıda (2015) 40 (5): 303-310.
0 yorum